JP2008269353A

JP2008269353A - 電子機器

Info

Publication number: JP2008269353A
Application number: JP2007112257A
Authority: JP
Inventors: Nobuto Fujiwara; 伸人藤原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-11-06
Also published as: US7751190B2; CN101291576A; US20080257529A1

Abstract

【課題】トップヒートの発生を防止して、発熱体の冷却効率を向上することができる電子機器を提供する。
【解決手段】横置き状態になった第１の位置Ｐ１と、横置き状態に対して傾いた第２の位置Ｐ２と、の両方で使用される電子機器１１は、筐体１６、第１の発熱体３２Ａおよび第２の発熱体３２Ｂ、ファンユニット３５、第１のヒートパイプ３８、第２のヒートパイプ３９を具備する。第１、第２のヒートパイプ３８、３９は、管状の本体３８Ａ、３９Ａの内部に、気体と液体との間で状態変化する作動流体を封入して形成される。第２の位置Ｐ２において、第１のヒートパイプ３８の第１の端部３８Ｂは、第２の端部３８Ｃよりも低い位置に配置される。第２のヒートパイプ３９の一方の端部３９Ｂは、他方の端部３９Ｃよりも高い位置に配置される。第２のヒートパイプ３９は、運搬機構４５を有し、この運搬機構４５は、液化した作動流体を他方の端部３９Ｃから一方の端部３９Ｂに運ぶ。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷却装置を備えた電子機器に関する。

例えば、冷却装置を備えた電子機器として、以下のようなものが知られている。この電子機器は、筐体と、筐体の内部に設置され、発熱体に熱的に接続された受熱部と、この受熱部に連続して形成された熱交換部と、を有するヒートシンクと、ヒートシンク上に設けられたファンユニットと、熱交換部の熱をファンユニットの近傍に運ぶ第１のヒートパイプと、ヒートシンクと熱的に接続された第２のヒートパイプと、第２のヒートパイプの先端に接続された放熱板と、を備えている。第１のヒートパイプおよび第２のヒートパイプは、管状のヒートパイプ本体と、ヒートパイプ本体の内部に封入された液状の作動流体とで構成されている。

この電子機器では、発熱体から発生した熱は、受熱部を経由してヒートシンクに伝達される。ヒートシンクに伝達された熱は、ファンユニットからの送風によって筐体の外部に排出される。一方、この電子機器では、ヒートシンクに第２のヒートパイプが接続されているため、ヒートシンクの熱は、第２のヒートパイプを介して放熱板にまで伝達される。このように、従来の電子機器では、２つのヒートパイプを用いることで、発熱体の冷却効率を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２１４９５８号公報

上記のように、内部に封入した作動流体によって熱運搬を行うヒートパイプは、角度依存性があることが知られている。すなわち、ヒートパイプを鉛直方向に設置すると、作動流体の循環が阻害され、熱伝導性が発揮されない「トップヒート」と呼ばれる現象を生ずることとなる。このトップヒートを防止するため、ヒートパイプの配置には工夫が必要となる。しかしながら、上記従来の電子機器では、トップヒート発生防止に関する発想や示唆がなく、トップヒートが発生した際に対応できない問題があった。

本発明の目的は、トップヒートの発生を防止して、発熱体の冷却効率を向上することができる電子機器を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体の内部に収容された第１の発熱体および第２の発熱体と、前記第１の発熱体および前記第２の発熱体を冷却するファンユニットと、前記第１の発熱体に接続される第１の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される第２の端部と、を有する第１のヒートパイプと、前記第２の発熱体に接続される一方の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される他方の端部と、を有する第２のヒートパイプと、を具備し、前記第１のヒートパイプは、管状の第１の本体と、前記第１の本体の内部にある作動流体と、を有し、前記第２のヒートパイプは、管状の第２の本体と、前記第２の本体の内部にある作動流体と、を有し、前記第１のヒートパイプの第１の端部は、前記第２の端部よりも低い位置に配置されるとともに、前記第２のヒートパイプの一方の端部は、前記他方の端部よりも高い位置に配置され、前記第２のヒートパイプは、運搬機構を有し、この運搬機構は、前記作動流体を前記他方の端部から前記一方の端部に運ぶ。

前記目的を達成するため、本発明の他の形態に係る電子機器は、ディスプレイを含む表示ユニットと、これを支持する本体ユニットと、を有するとともに、前記本体ユニットに対して前記表示ユニットが開いている第１の状態と、前記ディスプレイを外部に露出させた状態で前記本体ユニットに前記表示ユニットが被さる第２の状態と、の間で変化し、前記本体ユニットは、筐体と、前記筐体の内部に収容された第１の発熱体および第２の発熱体と、前記第１の発熱体および前記第２の発熱体を冷却するファンユニットと、前記第１の発熱体に接続される第１の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される第２の端部と、を有する第１のヒートパイプと、前記第２の発熱体に接続される一方の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される他方の端部と、を有する第２のヒートパイプと、を具備し、前記第１のヒートパイプは、管状の第１の本体と、前記第１の本体の内部にある作動流体と、を有し、前記第２のヒートパイプは、管状の第２の本体と、前記第２の本体の内部にある作動流体と、を有し、前記第１のヒートパイプの第１の端部は、前記第２の端部よりも低い位置に配置されるとともに、前記第２のヒートパイプの一方の端部は、前記他方の端部よりも高い位置に配置され、前記第２のヒートパイプは、運搬機構を有し、この運搬機構は、前記作動流体を前記他方の端部から前記一方の端部に運ぶ。

前記目的を達成するため、本発明の他の形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体の内部に収容された第１の発熱体および第２の発熱体と、前記第１の発熱体および前記第２の発熱体を冷却するファンユニットと、前記第１の発熱体に熱的に接続される第１の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される第２の端部とを有し、かつ第１の運搬機構を備えた第１のヒートパイプと、前記第２の発熱体に熱的に接続される一方の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される他方の端部とを有し、かつ前記第１の運搬機構とは異なる第２の運搬機構を備えた第２のヒートパイプと、を具備し、前記第１のヒートパイプの第１の端部は、前記第２の端部よりも低い位置に配置されるとともに、前記第２のヒートパイプの一方の端部は、前記他方の端部よりも高い位置に配置される。

本発明によれば、トップヒートの発生を防止して、発熱体の冷却効率を向上することが可能な電子機器を提供できる。

以下に、図１から図４を参照して、電子機器の実施形態について説明する。図１に示すように、電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１１は、本体ユニット１２と、表示ユニット１３と、本体ユニット１２と表示ユニット１３との間に設けられるヒンジ機構１４と、を備えている。ヒンジ機構１４は、表示ユニット１３を支持している。図１に示すように、紙面手前側が前方向Ｆになっている。

表示ユニット１３は、ディスプレイ１５を有している。このディスプレイ１５は、例えば液晶ディスプレイで構成されている。図１と図５に示すように、本体ユニット１２は、樹脂製の筐体１６と、キーボード１７と、ポインティングデバイスであるタッチパッド１８と、ボタン１９と、筐体１６の内部に収容されたプリント回路板２０と、プリント回路板２０の回路部品３２を冷却するための冷却装置２１と、筐体１６の設置高さを変更するための脚部２２と、を有している。脚部２２は、筐体１６の底部に設けられるとともに、図示しない軸部を中心に回動可能になっている。図５に示すように、脚部２２は、筐体１６に対して起立したり、筐体１６の厚み寸法内に収容されたりすることができる。脚部２２を筐体１６に対して起立させると、キーボード１７の設置角度を変更することができる。

図２に示すように、プリント回路板２０は、銅製の配線層が積層されたプリント配線板３１と、プリント配線板３１上に実装された複数の回路部品３２と、を有している。複数の回路部品３２は、第１の発熱体３２Ａと、第２の発熱体３２Ｂと、その他の部品３２Ｃと、を含んでいる。第１の発熱体３２Ａは、例えば、ＢＧＡ（Ball Grid Array）形の半導体パッケージであり、例えばＣＰＵ（central processing unit）で構成されている。第２の発熱体３２Ｂは、例えば、ＢＧＡ形の半導体パッケージであり、例えばグラフィックスチップで構成されている。もっとも、第１の発熱体３２Ａと第２の発熱体３２Ｂとは、これらに限定されるものではなく、ノースブリッジなどのその他の回路部品であってもよい。

冷却装置２１は、回路部品３２の第１の発熱体３２Ａと第２の発熱体３２Ｂとを冷却するためのものである。冷却装置２１は、第１の発熱体３２Ａと熱的に接続された第１の受熱板３３と、第２の発熱体３２Ｂと熱的に接続された第２の受熱板３４と、第１の発熱体３２Ａおよび第２の発熱体３２Ｂの冷却を促進するためのファンユニット３５と、を有している。冷却装置２１は、さらに、ファンユニット３５の近傍に設けられた第１のヒートシンク３６および第２のヒートシンク３７と、第１の受熱板３３と第１のヒートシンク３６とを連結する第１のヒートパイプ３８と、第２の受熱板３４と第２のヒートシンク３７とを連結する第２のヒートパイプ３９と、を有している。

第１の受熱板３３および第２の受熱板３４は、銅板により方形にそれぞれ形成されている。第１のヒートシンク３６および第２のヒートシンク３７は、方形板状のフィンを複数個連結して形成されている。第１のヒートシンク３６は、第２のヒートシンク３７に隣接して設けられている。ファンユニット３５は、ファン本体４４と、ファン本体４４を回転するためのモータなどを有している。

第１のヒートパイプ３８は、銅により形成された管状の第１の本体３８Ａを有している。第１の本体３８Ａの内部に、気体と液体との間で状態変化可能な作動流体が封入されている。作動流体は、例えば水で構成されているが、これに限定されるものではない。作動流体は、例えばアルコール等のその他の媒体であってもよい。第１のヒートパイプ３８は、略水平に延びるように筐体１６内に設置されている。第１のヒートパイプ３８は、第１の発熱体３２Ａに接続される第１の端部３８Ｂと、ファンユニット３５の近傍に配置される第２の端部３８Ｃと、を有している。第２の端部３８Ｃは、第１のヒートシンク３６に接続されている。

図３に示すように、第１のヒートパイプ３８は、第１の本体３８Ａの内部に、第１の運搬機構である複数の溝部３８Ｄを有している。複数の溝部３８Ｄは、第１のヒートパイプ３８の長手方向に沿って延びるように形成されている。複数の溝部３８Ｄは、第１の本体３８Ａと一体に形成されている。

作動流体は、気体と液体との間で状態変化することができる。第１のヒートパイプ３８において、作動流体は、第１の受熱板３３に接続された第１の端部３８Ｂ付近で気化するとともに、第１の受熱板３３の熱を吸熱する。作動流体は、第１のヒートシンク３６に接続された第２の端部３８Ｃで液化するとともに、第１のヒートパイプ３８内に吸収した熱を第１のヒートシンク３６に放熱する。

図２と図４に示すように、第２のヒートパイプ３９は、銅により形成された管状の第２の本体３９Ａを有している。第２の本体３９Ａの内部に、第１のヒートパイプ３８と同じ作動流体が封入されている。第２のヒートパイプ３９は、第２の発熱体３２Ｂに接続される一方の端部３９Ｂと、ファンユニット３５の近傍に配置される他方の端部３９Ｃと、を有している。他方の端部３９Ｃは、第２のヒートシンク３７に接続されている。

第２のヒートパイプ３９は、第２の運搬機構である運搬機構４５を有している。運搬機構４５は、第２の本体３９Ａの内周部に所定の厚さで形成された多孔質層４６で構成されている。多孔質層４６は、互いに連通した複数の微小孔４７を有しており、微小孔４７内に作動流体を通すことができる。多孔質層４６は、例えば第２の本体３９Ａの内周部に銅粉末を焼結させて形成される。この第２のヒートパイプ３９の微小孔４７の孔径寸法は、第１のヒートパイプ３８の溝部３８Ｄの幅寸法に比して、極端に小さいものになっている。このため、第２のヒートパイプ３９は、十分な毛管作用を発揮することができる。

第２のヒートパイプ３９において、作動流体は、第２の受熱板３４に接続された一方の端部３９Ｂ付近で気化するとともに、第２の受熱板３４の熱を吸熱する。作動流体は、第２のヒートシンク３７に接続された他方の端部３９Ｃで液化するとともに、第２のヒートパイプ３９内に吸収した熱を第２のヒートシンク３７に放熱する。

第１の実施形態のポータブルコンピュータ１１では、第１の発熱体３２Ａで発生した熱は、第１の受熱板３３、第１のヒートパイプ３８を経由して、第１のヒートシンク３６に伝達される。第１のヒートシンク３６に伝えられた熱は、ファンユニット３５から送られる空気に伝達されて、図２に示す排気孔４８から筐体１６の外部に排出される。同様に、第２の発熱体３２Ｂで発生した熱は、第２の受熱板３４、第２のヒートパイプ３９を経由して、第２のヒートシンク３７に伝達される。第２のヒートシンク３７に伝えられた熱は、ファンユニット３５から送られる空気に伝達されて、排気孔４８から筐体１６の外部に排出される。

ところで、本実施形態のポータブルコンピュータ１１は、図５に２点鎖線で示すように筐体１６を横置き状態で設置した第１の位置Ｐ１と、図５に実線で示すように横置き状態に対して傾いて設置された第２の位置Ｐ２との両方の状態で使用することができる。第１の位置Ｐ１では、ポータブルコンピュータ１１は、水平方向に延びるように設置されている。また、第２の位置Ｐ２にあるポータブルコンピュータ１１は、前方向Ｆとは反対側の後方向が高くなるように設置されている。

ポータブルコンピュータ１１が第１の位置Ｐ１にある状態において、第１のヒートパイプ３８は、第１の端部３８Ｂと第２の端部３８Ｃの高さが略同等になるように配置されている。また、第２のヒートパイプ３９も、一方の端部３９Ｂと他方の端部３９Ｃの高さが略同等になるように設置されている。このため、第１のヒートパイプ３８と第２のヒートパイプ３９とにおいてトップヒートは起こらない。

トップヒートとは、ヒートパイプの設置方向が不適当なときに、作動流体の循環が起こらなくなる現象をいう。一般に、ヒートパイプ内において、作動流体は、気化して周囲の熱を吸熱するとともにヒートパイプ内を移動し、その後液化して当該熱を周囲に放出する。この液化した作動流体は、例えば、ヒートシンクの内部を伝って、気化が行われる箇所に戻されるようになっている。ところが、この気化の行われる箇所が液化の行われる箇所よりも高い位置にある場合には、液化した作動流体が気化の行われる箇所に戻らなくなり、熱の運搬がうまくなされない。このような現象をトップヒートと呼んでいる。

ポータブルコンピュータ１１が第２の位置Ｐ２にある場合において、第１のヒートパイプ３８では、作動流体の気化が行われる第１の端部３８Ｂは、液化が行われる第２の端部３８Ｃよりも低い位置に配置される。このため、第１のヒートパイプ３８でトップヒートは起こらない。一方、第２のヒートパイプ３９では、作動流体の気化が行われる一方の端部３９Ｂは、液化が行われる他方の端部３９Ｃよりも高い位置に配置される。このため、液化した作動流体を、重力に逆らって他方の端部３９Ｃから一方の端部３９Ｂに戻す必要がある。本実施形態の第２のヒートパイプ３９は、運搬機構４５である多孔質層４６を備えている。このため、液化した作動流体は、多孔質層４６の毛管作用によって他方の端部３９Ｃから一方の端部３９Ｂに戻される。これによって、第２のヒートパイプ３９においても、トップヒートが防止される。

以上が、ポータブルコンピュータ１１の第１の実施形態である。本実施形態によれば、第１のヒートパイプ３８の第１の端部３８Ｂは、第２の端部３８Ｃよりも低い位置に配置されるとともに、第２のヒートパイプ３９の一方の端部３９Ｂは、他方の端部３９Ｃよりも高い位置に配置され、第２のヒートパイプ３９は、運搬機構４５を有し、この運搬機構４５は、液化した作動流体を他方の端部３９Ｃから一方の端部３９Ｂに運ぶ。

この構成によれば、ポータブルコンピュータ１１が第２の位置Ｐ２にあるときに、第１のヒートパイプ３８の第１の端部３８Ｂは、第２の端部３８Ｃよりも低い位置に配置されるため、第１のヒートパイプ３８でトップヒートを生ずることが防止される。また、第２のヒートパイプ３９の一方の端部３９Ｂは、他方の端部３９Ｃよりも高い位置に配置されるため、第２のヒートパイプ３９はトップヒートを生ずる位置にある。しかし、第２のヒートパイプ３９は、運搬機構４５を有し、この運搬機構４５が液化した作動流体を他方の端部３９Ｃから一方の端部３９Ｂに運ぶため、一方の端部３９Ｂにおいて作動流体がなくなる事態が防止される。このため、第２のヒートパイプ３９においても、トップヒートを生ずることを防止できる。また、ポータブルコンピュータ１１が横置き状態になった第１の位置Ｐ１では、第１のヒートパイプ３８および第２のヒートパイプ３９が斜めに設置されることがなく、これらにトップヒートは生じない。以上により、ポータブルコンピュータ１１が第１の位置Ｐ１にあるときと、第２の位置Ｐ２にあるときの両方において、トップヒートの発生を防止して、第１の発熱体３２Ａと第２の発熱体３２Ｂとを効率よく冷却できる。また、第２のヒートパイプ３９を配置することで、トップヒートの発生を防止できるため、ヒートパイプのレイアウトの自由度を向上することができる。

この場合、運搬機構４５は、第２の本体３９Ａの内周部に設けられた多孔質層４６で構成され、この多孔質層４６は、互いに連通した複数の微小孔４７を有する。この構成によれば、運搬機構４５は、毛管作用を発揮して、液化した作動流体を吸い上げることができる。これにより、別途にポンプ等の駆動源を必要とすることなく、作動流体を重力に逆らった方向に運ぶことができる。

この場合、第１のヒートパイプ３８は、第１の本体３８Ａの内部に複数の溝部３８Ｄを有し、この複数の溝部３８Ｄは、第１のヒートパイプ３８の長手方向に沿って延びている。この構成によれば、第１のヒートパイプ３８を簡易かつ作動流体の輸送に十分な構造で構成することができる。すなわち、複数の溝部３８Ｄを有する第１のヒートパイプ３８は、運搬機構４５を有する第２のヒートパイプ３９に比して、作動流体の輸送量が大きく、重量が軽く、さらに製造コストが安いというメリットがある。一方、第２のヒートパイプ３９は、第１のヒートパイプ３８に比して、作動流体の輸送量、重量、および製造コストにおいて劣るものの、傾きに強く、トップヒートの発生を極力防止できるようになっている。本実施形態では、第１の発熱体３２Ａおよび第２の発熱体３２Ｂとファンユニット３５との位置に応じて、構造の異なる第１のヒートパイプ３８と第２のヒートパイプ３９とを使い分けることで、これらの長所を生かして、第１の発熱体３２Ａと第２の発熱体３２Ｂの冷却を効率的に行うことができる。

この場合、多孔質層４６は、第２の本体３９Ａの内周部に金属粉末を焼結して形成される。この構成によれば、内部に多数の微小孔４７のある多孔質層４６を簡単に形成することができる。この場合、特に、第２のヒートパイプ３９の第２の本体３９Ａと同じ材質の銅粉末を用いると、銅の良好な熱伝導性を発揮させることができる。

図６から図９を参照して、ポータブルコンピュータ６１の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態のポータブルコンピュータ６１は、いわゆるタブレットタイプのものである。このため、主として第１の実施形態と異なる部分について説明し、共通する箇所については共通の符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、電子機器の一例であるポータブルコンピュータ６１は、本体ユニット６２と、表示ユニット６３と、本体ユニット６２と表示ユニット６３との間に設けられるヒンジ機構６４と、を備えている。ヒンジ機構６４は、表示ユニット６３を支持している。ヒンジ機構６４は、軸線αを中心に表示ユニット６３を本体ユニット６２に対して回動させることができる。また、ヒンジ機構６４は、軸線βを中心に表示ユニット６３を本体ユニット６２に対して旋回させることができる。図６に示すように、紙面手前側が前方向Ｆになっている。このとき、ポータブルコンピュータ６１は、本体ユニット６２に対して表示ユニット６３が開いている第１の状態Ｓ１にある。

表示ユニット６３は、ディスプレイ１５を有し、このディスプレイ１５は液晶ディスプレイで構成される。図６に示すように、本体ユニット６２は、樹脂製の筐体６５と、キーボード１７と、ポインティングデバイスであるタッチパッド１８と、ボタン１９と、筐体６５の内部に収容されたプリント回路板６６と、プリント回路板６６の回路部品３２を冷却するための冷却装置６７と、を有している。図７と図８に示すように、筐体６５は、第１の排気孔７３が形成された後壁部６５Ａと、第２の排気孔７４が形成された右壁部６５Ｂと、を含んでいる。

図７に示すように、表示ユニット６３は、ディスプレイ１５を上側に向けて、本体ユニット６２に対して被さる状態、すなわちタブレット状態になることができる。つまり、ポータブルコンピュータ６１は、ディスプレイ１５を外部に露出させた状態で本体ユニット６２に表示ユニット６３が被さる第２の状態Ｓ２になっている。このタブレット状態において、ディスプレイ１５の画面は、例えば、図６に示す状態の画面に対して、時計回りに９０度回転された状態で表示される。本実施形態において、この画面表示の切り替えは、例えば、ディスプレイ１５の位置によって自動的になされるようになっているが、別途に切り替えスイッチを設けて、このスイッチによって画面表示を切り替えるようにしてもよい。

図８に示すように、プリント回路板６６は、プリント配線板６８と、プリント配線板６８上に実装された複数の回路部品３２と、を有している。複数の回路部品３２は、第１の発熱体３２Ａと、第２の発熱体３２Ｂと、その他の部品３２Ｃと、を含んでいる。第１の発熱体３２Ａは、例えば、ＢＧＡ（Ball Grid Array）形の半導体パッケージであり、例えばＣＰＵ（central processing unit）で構成されている。第２の発熱体３２Ｂは、例えば、ＢＧＡ形の半導体パッケージであり、例えばグラフィックスチップで構成されている。

冷却装置６７は、回路部品３２の第１の発熱体３２Ａと第２の発熱体３２Ｂとを冷却するためのものである。冷却装置６７は、第１の発熱体３２Ａと熱的に接続された第１の受熱板７１と、第２の発熱体３２Ｂと熱的に接続された第２の受熱板７２と、第１の発熱体３２Ａの冷却を促進するための第１のファンユニット７５と、第２の発熱体３２Ｂの冷却を促進するための第２のファンユニット７６と、を有している。冷却装置６７は、さらに、第１のファンユニット７５の近傍に設けられた第１のヒートシンク３６と、第２のファンユニット７６の近傍に設けられた第２のヒートシンク３７と、第１の受熱板７１と第１のヒートシンク３６とを連結する第１のヒートパイプ３８と、第２の受熱板７２と第２のヒートシンク３７とを連結する第２のヒートパイプ３９と、を有している。

第１の受熱板７１および第２の受熱板７２は、銅板により方形にそれぞれ形成されている。第１のヒートシンク３６および第２のヒートシンク３７は、複数のフィンを連結して形成されている。第１のファンユニット７５および第２のファンユニット７６は、ファン本体４４と、ファン本体４４を回転するためのモータなどをそれぞれ有している。

第１のヒートパイプ３８は、第１の実施形態のものと同形態に形成され、第１の本体３８Ａの内部に複数の溝部３８Ｄを有している。第１のヒートパイプ３８は、略水平に延びるように筐体６５内に設置されている。第１のヒートパイプ３８は、第１の発熱体３２Ａに接続される第１の端部３８Ｂと、第１のファンユニット７５の近傍に配置される第２の端部３８Ｃと、を有している。第２の端部３８Ｃは、第１のヒートシンク３６に接続されている。

第２のヒートパイプ３９は、第１の実施形態のものと同形態に形成されている。第２のヒートパイプ３９は、第２の発熱体３２Ｂに接続される一方の端部３９Ｂと、第２のファンユニット７６の近傍に配置される他方の端部３９Ｃと、を有している。他方の端部３９Ｃは、第２のヒートシンク３７に接続されている。

図４に示すように、第２のヒートパイプ３９は、運搬機構４５を有している。運搬機構４５は、第２の本体３９Ａの内周部に所定の厚さで形成された多孔質層４６で構成されている。多孔質層４６は、互いに連通した複数の微小孔４７を有しており、内部に作動流体を通すことができる。多孔質層４６は、例えば第２の本体３９Ａの内周部に銅粉末を焼結させて形成される。この第２のヒートパイプ３９の微小孔４７の孔径寸法は、第１のヒートパイプ３８の溝部３８Ｄの幅寸法に比して、極端に小さいものになっている。このため、第２のヒートパイプ３９は、第１のヒートパイプ３８に比して、毛管作用を十分に発揮することができる。

第２の実施形態のポータブルコンピュータ６１では、第１の発熱体３２Ａで発生した熱は、第１の受熱板７１、第１のヒートパイプ３８を経由して、第１のヒートシンク３６に伝達される。第１のヒートシンク３６に伝えられた熱は、第１のファンユニット７５から送られる空気に伝達されて、第１の排気孔７３から筐体６５の外部に排出される。同様に、第２の発熱体３２Ｂで発生した熱は、第２の受熱板７２、第２のヒートパイプ３９を経由して、第２のヒートシンク３７に伝達される。第２のヒートシンク３７に伝えられた熱は、第２のファンユニット７６から送られる空気に伝達されて、第２の排気孔７４から筐体６５の外部に排出される。

ところで、第２の実施形態のポータブルコンピュータ６１は、図６に示すように筐体６５を横置き状態で設置した第１の位置Ｐ１と、図９に示すように横置き状態に対して傾いた位置、すなわち縦置き状態にした第２の位置Ｐ２との両方の状態で使用することができる。第２の位置Ｐ２において、筐体６５の右壁部６５Ｂは下側に配置されている。

第１の位置Ｐ１において、第１のヒートパイプ３８は、第１の端部３８Ｂと第２の端部３８Ｃの高さが略同等になるように配置されている。また、第２のヒートパイプ３９も、一方の端部３９Ｂと他方の端部３９Ｃの高さが略同等になるように設置されている。このため、第１のヒートパイプ３８と第２のヒートパイプ３９においてトップヒート現象は起こらない。

図９に示す第２の位置Ｐ２において、第１のヒートパイプ３８では、作動流体の気化が行われる第１の端部３８Ｂは、液化が行われる第２の端部３８Ｃよりも低い位置に配置されている。このため、第１のヒートパイプ３８ではトップヒートは起こらない。一方、第２のヒートパイプ３９では、作動流体の気化が行われる一方の端部３９Ｂは、液化が行われる他方の端部３９Ｃよりも高い位置に配置されている。このため、液化した作動流体を、重力に逆らって他方の端部３９Ｃから一方の端部３９Ｂに戻す必要があるが、第２の実施形態の第２のヒートパイプ３９は、運搬機構４５である多孔質層４６を備えている。このため、その毛管作用によって液化した作動流体を他方の端部から一方の端部に戻すことができる。

すなわち、第２の実施形態では、タブレット状態で第２の位置Ｐ２にしたときに、トップヒートとなる箇所に、運搬機構４５である多孔質層４６を有する第２のヒートパイプ３９を配置している。このトップヒート状態になるヒートパイプとしては、例えば、下方に配置された第２の排気孔７４の近傍に引き回されるヒートパイプが該当する。

第２の実施形態によれば、例えば、筐体６５の右壁部６５Ｂが下側に位置するように縦置き状態で使用されることがあっても、第１のヒートパイプ３８および第２のヒートパイプ３９にトップヒートを生じてしまうことを防止することができる。このため、タブレットタイプのポータブルコンピュータのように、予め一定の向きでの使用が予想される場合には、本実施形態のように、トップヒートが起こる箇所に運搬機構４５を有する第２のヒートパイプ３９を配置することが好ましい。

本発明の電子機器は、ポータブルコンピュータ用に限らず、例えば携帯情報端末のようなその他の電子機器に対しても実施可能である。その他、電子機器は、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上記各実施形態では、運搬機構４５は、第２の本体３９Ａの内周部に形成された多孔質層４６で構成されているが、例えばポンプ等の他の機構で実現してもよい。

第１の実施形態に係る電子機器の一例であるポータブルコンピュータを示す斜視図。図１に示すポータブルコンピュータの筐体を水平方向に切断して示す断面図。図２に示すポータブルコンピュータの第１のヒートパイプを示す断面図。図３に示すポータブルコンピュータの第２のヒートパイプを示す断面図。図１に示すポータブルコンピュータの第１の位置と第２の位置を示す側面図。第２の実施形態に係る電子機器の一例であるポータブルコンピュータを示す斜視図。図６に示すポータブルコンピュータをタブレット状態にして示す斜視図。図６に示すポータブルコンピュータの筐体を水平方向に切断して示す断面図。図６に示すポータブルコンピュータを第２の位置にして示す斜視図。

符号の説明

１１、６１…ポータブルコンピュータ、１６、６５…筐体、３２Ａ…第１の発熱体、３２Ｂ…第２の発熱体、３５…ファンユニット、３８…第１のヒートパイプ、３８Ａ…第１の本体、３８Ｂ…第１の端部、３８Ｃ…第２の端部、３８Ｄ…複数の溝部、３９…第２のヒートパイプ、３９Ａ…第２の本体、３９Ｂ…一方の端部、３９Ｃ…他方の端部、４５…運搬機構、４６…多孔質層、４７…微小孔、７５…第１のファンユニット、７６…第２のファンユニット、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置

Claims

筐体と、
前記筐体の内部に収容された第１の発熱体および第２の発熱体と、
前記第１の発熱体および前記第２の発熱体を冷却するファンユニットと、
前記第１の発熱体に熱的に接続される第１の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される第２の端部と、を有する第１のヒートパイプと、
前記第２の発熱体に熱的に接続される一方の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される他方の端部と、を有する第２のヒートパイプと、
を具備し、
前記第１のヒートパイプは、管状の第１の本体と、前記第１の本体の内部にある作動流体と、を有し、
前記第２のヒートパイプは、管状の第２の本体と、前記第２の本体の内部にある作動流体と、を有し、
前記第１のヒートパイプの第１の端部は、前記第２の端部よりも低い位置に配置されるとともに、前記第２のヒートパイプの一方の端部は、前記他方の端部よりも高い位置に配置され、
前記第２のヒートパイプは、運搬機構を有し、この運搬機構は、前記作動流体を前記他方の端部から前記一方の端部に運ぶことを特徴とする電子機器。
前記運搬機構は、前記第２の本体の内周部に設けられた多孔質層で構成され、この多孔質層は、互いに連通した複数の微小孔を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記第１のヒートパイプは、第１の本体の内部に複数の溝部を有し、この複数の溝部は、前記第１のヒートパイプの長手方向に沿って延びていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
前記多孔質層は、前記第２の本体の内周部に金属粉末を焼結して形成されることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
前記第２のヒートパイプの前記第２の本体と前記多孔質層とは、それぞれ銅により形成されることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
ディスプレイを含む表示ユニットと、これを支持する本体ユニットと、を有するとともに、前記本体ユニットに対して前記表示ユニットが開いている第１の状態と、前記ディスプレイを外部に露出させた状態で前記本体ユニットに前記表示ユニットが被さる第２の状態と、の間で変化する電子機器であって、
前記本体ユニットは、
筐体と、
前記筐体の内部に収容された第１の発熱体および第２の発熱体と、
前記第１の発熱体および前記第２の発熱体の冷却を促進するためのファンユニットと、
前記第１の発熱体に熱的に接続される第１の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される第２の端部と、を有する第１のヒートパイプと、
前記第２の発熱体に熱的に接続される一方の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される他方の端部と、を有する第２のヒートパイプと、
を具備し、
前記第１のヒートパイプは、管状の第１の本体と、前記第１の本体の内部にある作動流体と、を有し、
前記第２のヒートパイプは、管状の第２の本体と、前記第２の本体の内部にある作動流体と、を有し、
前記第１のヒートパイプの第１の端部は、前記第２の端部よりも低い位置に配置されるとともに、前記第２のヒートパイプの一方の端部は、前記他方の端部よりも高い位置に配置され、
前記第２のヒートパイプは、運搬機構を有し、この運搬機構は、前記作動流体を前記他方の端部から前記一方の端部に運ぶことを特徴とする電子機器。
横置き状態になった第１の位置と、前記横置き状態に対して傾いた第２の位置と、の両方で使用される電子機器であって、
前記筐体は、排気孔を有し、この排気孔は、前記第２の状態で使用する際に下方に配置されるとともに、
前記第２のヒートパイプは、前記排気孔の近傍に引き回されることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
筐体と、
前記筐体の内部に収容された第１の発熱体および第２の発熱体と、
前記第１の発熱体および前記第２の発熱体を冷却するファンユニットと、
前記第１の発熱体に熱的に接続される第１の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される第２の端部とを有し、かつ第１の運搬機構を備えた第１のヒートパイプと、
前記第２の発熱体に熱的に接続される一方の端部と、前記ファンユニットの近傍に配置される他方の端部とを有し、かつ前記第１の運搬機構とは異なる第２の運搬機構を備えた第２のヒートパイプと、
を具備し、
前記第１のヒートパイプの第１の端部は、前記第２の端部よりも低い位置に配置されるとともに、前記第２のヒートパイプの一方の端部は、前記他方の端部よりも高い位置に配置されることを特徴とする電子機器。